面向本質(zhì)安全化的化工過程設(shè)計：多穩(wěn)態(tài)及其穩(wěn)定性分析

　　研究表明，減少化工事故*有效的方法是從源頭上設(shè)計本質(zhì)安全化的化工過程。本質(zhì)安全化是指通過在設(shè)計中利用永久性的、與化工過程不可分割的物理或化學(xué)的措施消除危險或降低發(fā)生事故的概率和后果的嚴(yán)重程度，而不是依靠控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖或冗長的操作程序等預(yù)防事故。現(xiàn)有的研究工作通過在設(shè)計階段選擇不同的反應(yīng)路徑降低事故發(fā)生時帶來的損失，但是這不能確保降低事故發(fā)生的概率。對于復(fù)雜的化工過程，即使確定了反應(yīng)路徑，系統(tǒng)也可能存在多個穩(wěn)態(tài)操作點，而它們的穩(wěn)定性不盡相同，在外部擾動的情況下脫離該操作點進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)域的概率也不盡相同。另一方面，化工過程的體系中存在Hopf奇異點，在這些奇異點會引發(fā)周期性的振蕩，影響化工過程的平穩(wěn)操作，進(jìn)而給安全生產(chǎn)帶來較大挑戰(zhàn)。本書介紹了化工過程的多穩(wěn)態(tài)及其穩(wěn)定性現(xiàn)象，建立了量化表征穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)點的穩(wěn)定性的方法； 介紹了化工過程動態(tài)系統(tǒng)中操作參數(shù)區(qū)域內(nèi)Hopf奇異點的識別方法，建立了表征操作點可能落入奇異點操作區(qū)域產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象的潛在風(fēng)險的方法； *后，在上述方法的基礎(chǔ)上建立了綜合考慮穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)點的穩(wěn)定性，同時盡量規(guī)避Hopf奇異點區(qū)域的化工過程優(yōu)化設(shè)計方法框架，為設(shè)計本質(zhì)更安全的化工過程提供理論依據(jù)。

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